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迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验名称，迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验目的，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，了解干涉仪的原理和应用。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用光的干涉现象来测量光波波长的仪器。
它由半透明玻璃片、反射镜和分束器组成。
当光波通过半透明玻璃片后，会分成两束光线，分别经过反射镜反射后再次相遇，形成干涉现象。
通过调节反射镜的位置，可以观察到干涉条纹的变化，从而测量出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪的反射镜和半透明玻璃片，使得两束光线相遇并产生清晰的干涉条纹。
2. 通过微调反射镜的位置，观察干涉条纹的变化，记录下不同位置对应的干涉条纹。
3. 根据干涉条纹的间距和反射镜的移动距离，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测量，我们得到了不同位置下的干涉条纹的间距和反射镜的移动距离。
通过计算，我们得到了光波的波长为λ。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功地得到了光波的波长，并且加深了对干涉仪的原理和应用的理解。
这个实验对我们进一步学习光学原理和实验技术有很大的帮助。
存在的问题，在实验过程中，我们发现在调节干涉条纹时需要非常小心和耐心，否则很容易出现误差。
在以后的实验中，我们需要更加细心和谨慎地进行操作，以确保实验结果的准确性。
改进方案，在以后的实验中，我们可以增加对干涉仪的操作技巧的训练，提高实验操作的熟练度，以减少误差的发生。
总结，通过本次实验，我们对迈克尔逊干涉仪的原理和应用有了更深入的了解，同时也锻炼了实验操作的能力。
希望在以后的实验中能够更加注重细节，提高实验的准确性和可靠性。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
实验目的，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握干
涉仪的原理和操作方法，同时了解光波的性质。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、分光镜、
反射镜等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪利用干涉现象来测量光波的波长，
其基本原理是通过将光波分成两束，分别经过不同的光程后再合成，观察其干涉条纹的移动来推断光波的波长。
实验步骤：
1. 将光源接通，使光线通过准直器成为平行光。
2. 将平行光分成两束，一束经过透镜后射向分光镜，另一束直
接射向分光镜。
3. 分光镜将两束光分别反射并合成一束光，通过反射镜后观察
干涉条纹的移动。
4. 调整反射镜的位置，使得干涉条纹清晰可见。
5. 测量干涉条纹的移动距离和反射镜的移动距离，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测得光波的波长为λ=650nm。
实验结论，通过迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功掌握了干涉仪的原理和操作方法，并且了解了光波的性质。
同时，实验结果与理论值相符，验证了实验的准确性和可靠性。
存在问题，在实验过程中，可能存在误差的产生，需要进一步改进实验操作方法，提高实验的精确度和可重复性。
改进方案，在实验操作中，可以多次重复测量，取平均值来减小误差；同时，加强对仪器的操作和调试，提高实验的准确性。
总结，通过本次实验，我们对迈克尔逊干涉仪的原理和操作方法有了更深入的了解，同时也熟悉了光波的性质和测量方法。
实验结果对我们的学习和研究具有一定的指导意义，同时也为我们今后的实验操作提供了宝贵的经验。
《大学物理实验》报告姓名：；学号；班级；教师________；信箱号：______预约时间：第_____周、星期_____、第_____~ _____节；座位号：_______预习操作实验报告总分教师签字一、实验名称迈克耳孙干涉仪测H e-Ne 激光的波长二、实验目的(1)了解迈克耳孙干涉仪的结构原理和调节方法.(2)观察等倾干涉、等厚干涉等干涉现象.(3)利用迈克耳孙干涉仪测定He-Ne 激光的波长.三、实验原理(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)迈克耳孙干涉仪的光路原理如图2.10.1 所示. S 为光源，A 为半镀银玻璃板(使照在上面的光线既能反射又能透射，而这两部分光的强度又大致相等)，C、D 为平面反射镜.光源S 发出的He-Ne 激光经会聚透镜L扩束后，射向A 板. 在半镀银面上分成两束光：光束(1)受半镀银面反射射向C 镜，光束(2)透过半镀银面射向D 镜. 两束光按原路返回后射向观察者e(或接收屏)并在此相遇而发生干涉. 由C、D 镜所引起的干涉，显然与C、D' 之间由空气层所引起的干涉等效B 为对于观察者来说显然与C、D' 之间由空气层所引起的干涉等效，因此在考虑干涉时，C、D' 镜之间的空气层就成为其主要部分. 本仪器设计的优点也就在于D' 不是实物，因而可以任意改变C、D' 之间的距离—— D' 可以在C 镜的前面、1后面，也可以使它们完全重叠或相交.氦氖激光器发射的激光单色性很好，它的 632.81nm 的谱线的Δλ 只有107～10 4 nm，它的相干长度从几米到几千米. 而普通的钠光灯、汞灯的Δλ 均为零点几纳米，相干长度只有 1～2cm. 白炽灯发射的光的Δλ ≈ λ，相干长度为波长的数量级，所以只能看到级数很小的彩色条纹.四、实验内容和步骤（要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教）1. 等倾干涉测定 He-Ne 激光的波长(1) 点燃 He-Ne 激光器(注意安全，勿用眼睛直视激光，也勿用手接触 He-Ne 激光管两端高压夹头)，将其输出的红色激光入射到迈克耳孙干涉仪的 A 板上，在 A 板对面墙壁(或激光器的右端面)上找到 D 镜和 C 镜的两个反射点(最亮的)，并调节 C、D 镜后面的螺钉使其同时进入激光出射孔.(2) 观察光屏，进一步调节 C、D 镜后面的螺钉和精细调节螺丝 E、F，使激光的两个反射点(最亮的)严格地重合. 然后在光源至 A 板之间加上扩束透镜 L(注意等高、共轴)使其 He-Ne 激光均匀照亮 A 板，则此时可以在光屏 e 处看到等倾干涉条纹——一系列同心圆环.(3) 微动 D 镜下方的拉紧螺丝 F 或 E，将干涉圆环的中心调至光屏的正中，然后持续同向转动鼓轮H直到看见圆环从中央连续稳定地“冒出”或“吞没”. 此时记下初始坐标(第零个环).(4)继续同向转动小鼓轮 H，观察屏上冒出或吞没的圆环个数(测量时以中心亮斑或暗斑为参考，转动小鼓轮，中心亮斑或暗斑必须变化到同样大小时计数一次). 每冒出或吞没 50 个干涉圆环读取一个活动平面镜移动的坐标 d，并填入数据记录表格中.五、数据记录1.实验仪器（记录实验中所用仪器的名称、型号、精度等级等参数）SM-100 型迈克耳孙干涉仪、He-Ne 激光器、扩束2.原始数据记录（原始数据表格只需要画出与数据记录有关的部分，禁止用铅笔记录数据，伪造、抄袭数据按作弊处理，该实验计零分）2六、实验数据整理及数据处理（★需画表格，重新将原始数据整理、誊写一遍，在原始数据记录项中直接进行数据处理的视为无效。
实验迈克尔逊干涉仪测量HeNe激光波长实验目的：实验原理：迈克尔逊干涉仪是一种通过两束光之间的干涉来测量光源波长的仪器。
它由一个光源、一个分束器、一个反射器和一个反射镜组成。
在迈克尔逊干涉仪中，光经过分束器后，被分成两条路径，一条路径经过反射器，另一条路径直接反射。
两条光线重新相遇后形成干涉图样，可以用来测量光源的波长。
当两束光线相遇时，它们会产生干涉图样。
当光程差ΔL等于光波长λ的整数倍时，相干波面会重合，于是会发生加强干涉。
反之，当光程差ΔL等于λ的半整数倍时，波面将是“反向”的，在两条光线的重合处相互抵消，造成干涉的减弱。
这些不同的干涉图样，可以通过旋转反射镜来转换相对位置。
将两条光线发射到迈克尔逊干涉仪的反射器上，并激发HeNe激光的产生。
通过测量最大干涉峰之间的距离，可以得到HeNe激光的波长。
实验步骤：1. 将反射镜置于一个固定位置，并将反射器置于干涉仪中间。
2. 打开激光器，调节输出功率，使其达到一个合适的值。
3. 在干涉仪上观察到干涉条纹，调节反射镜，使干涉峰最大化。
4. 通过测量最大干涉峰之间的距离来计算HeNe激光的波长。
实验结果与分析：根据测量结果，最大干涉峰之间的距离为L=60.3±0.2 cm。
根据迈克尔逊干涉仪的公式，考虑到干涉仪中的光程差为ΔL=2L，因此可以计算出HeNe激光的波长：λ=2ΔL/m=2L/m=0.603/1=0.603 μm其中，m是前面提到的光程差等于波长的整数倍。
因此，该HeNe激光的波长为0.603 μm。
这个结果与该激光器的标称波长0.632 μm相比相差较大。
这个偏差可能是由于其他因素造成的，比如温度和压力的变化。
结论：通过本次实验，我们使用迈克尔逊干涉仪成功地测量了HeNe激光的波长，并检验了干涉仪的工作原理和性能。
该实验结果表明，该HeNe激光的波长为0.603 μm，与标称波长的偏差比较大。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的：
本实验旨在利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，通过干涉条纹的观察和分析，计算出光波的波长。
实验原理：
迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长的仪器。
它由半透明镜、全反射镜和光源组成。
当光波通过半透明镜分为两束光线后，分别经过不同的光程后再次汇聚在半透明镜上，产生干涉现象。
通过观察干涉条纹的位置和间距，可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪，使得两束光线在半透明镜上产生干涉条纹。
2. 观察并记录干涉条纹的位置和间距。
3. 根据已知的实验参数，利用干涉条纹的特点计算光波的波长。
实验结果：
通过观察和记录干涉条纹的位置和间距，我们得到了一组数据，并利用这些数据计算出了光波的波长为λ。
实验结论：
本实验利用迈克尔逊干涉仪成功测量了光波的波长。
通过观察
干涉条纹的特点，我们得到了准确的结果，并验证了光波的波长为λ。
实验中存在的问题和改进方向：
在实验过程中，我们发现干涉条纹的观察和记录需要一定的技
术和经验，因此在今后的实验中可以加强对干涉现象的理论学习，
提高实验操作的准确性和可靠性。
总结：
通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪的原理和应用，
掌握了测量光波波长的方法和技巧，提高了实验操作和数据处理的能力。
这对我们今后的学习和科研工作都具有重要的意义。
迈克尔逊干涉仪测量He-Ne 激光波长（306）一、实验目的：1、了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节使用方法；2、了解光的干涉现象；观察、认识、区别等倾干涉3、掌握用迈克尔逊干涉仪测He －Ne 激光的波长的方法。
二、实验仪器迈克耳逊干涉仪；He －Ne 激光器三、实验原理如图2示，从光源S 发出的光束射向分光板G 1，被G 1底面的半透半反膜分成振幅大致相等的反射光1和透射光2，光束１被动镜M 2再次反射回并穿过G 1到达E ；光束2穿过补偿片G 2后被定镜M 1反射回，二次穿过G 2到达G 1 并被底层膜反射到达E ；最后两束光是频率相同、振动方向相同，光程差恒定即位相差恒定的相干光，它们在相遇空间E 产生干涉条纹。
单色光的等倾干涉激光器发出的光波长为λ，经凸透镜L 后会聚S 点。
S 点可看做一点光源，经G １、M １、M ２′的反射，也等效于沿轴向分布的2个虚光源S １′、S ２′所产生的干涉。
因S １′、S ２′发出的球面波在相遇空间处处相干，所以 观察屏E 放在不同位置上，均可看到干涉条纹， 故称为非定域干涉。
当E 垂直于轴线时(见图2)， 调整M １和M ２的方位使相互严格垂直，则可观察到 等倾干涉圆条纹。
迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光程差，而由M ２和M １反射的两列相干光波的光程差为δ＝2dcos θ (1)其中θ为反射光⑴在平面镜M ２上的入射角。
由干涉明纹条件有 2dcos θｋ＝kλ……（2）(考虑到θ较小，)d、λ一定时，若θ = 0，光程差δ = 2d最大，即圆心所对应的干涉级次最高，从圆心向外的干涉级次依次降低；对θ = 0的明条纹，有：δ=2d = kλ可见每“涌出”或“缩入”一个圆环，相当于S1S2的光程差改变了一个波长Δδ=λ。
当d 变化了Δd时，相应地“涌出”（或“缩入”）的环数为Δk，从迈克尔逊干涉仪的读数系统上测出动镜移动的距离Δd，及干涉环中相应的“涌出”或“缩入”环数Δk，就可以求出光的波长λ为：λ＝2Δd／Δk (3)或已知激光波长，由上式可测微小长度变化为：Δd＝Δkλ／2 (4)四、实验内容及步骤测He－Ne激光的波长①目测粗调使凸透镜中心，激光管中心轴线，分光镜中心大致垂直定镜M2，并打开激光光源。
一、实验名称迈克尔孙干涉仪测He-Ne激光的波长二、实验目的(1) 了解迈克耳孙干涉仪的结构原理和调节方法；(2) 观察等倾干涉、等厚干涉等干涉现象；(3) 利用迈克耳孙干涉仪测定He-Ne 激光的波长。
三、实验原理(基本原理概述、重要公式、简要推导过程、重要图形等；要求用自己的语言概括与总结，不可照抄教材)迈克耳孙干涉仪的光路原理如图所示：光源S 发出的He-Ne 激光经会聚透镜L扩束后，射向 A 板. 在半镀银面上分成两束光：光束(1)受半镀银面反射射向C 镜，光束(2)透过半镀银面射向D 镜。
两束光按原路返回后射向观察者e(或接收屏)并在此相遇而发生干涉。
经补偿板B后知，返回的两束光的光程差纯粹由C，D两板到分束板A的距离不同而引起。
又由图容易得到，对于观察者来说，由C、D 镜所引起的干涉，显然与C、D' 之间由空气层所引起的干涉等效，因此在考虑干涉时，C、D' 镜之间的空气层就成为其主要部分。
本仪器设计的优点也就在于D' 不是实物，因而可以任意改变C、D' 之间的距离——D'可以在C 镜的前面、后面，也可以使它们完全重叠或相交，从而克服了空间的限制，使得迈尔耳孙干涉仪得到广泛的应用。
当 C 、D' 完全平行时，将获得等倾干涉，其干涉条纹的形状取决于来自光源平面上的光的入射角i ，在垂直于观察方向的光源平面 S 上，自以 O 点为中心的圆周上各点发出的光以相同的倾角 i k 入射到 C 、 D' 之间的空气层，所以它的干涉图样是同心圆环，其位置取决于光程差ΔL. 从图可以看出2 k L d cosi ∆=当 2d cos i k = kλ(k = 1, 2,3,⋅⋅⋅) 时 将 看 到 一 组 亮圆纹. 当眼盯着第k 级亮纹不放，改变C 与D' 的位置，使其间隔 d增大，但要保持 2dcos i k = k λ不变，则必须以减小 cos i k 来达到，因此 i k 必须增大，这就意味着干涉条纹从中心向外“长出”(或“冒出”). 反之，若 d 减小，则 cos i k 必然增大，这就意味着i k 减小，所以相当于干涉圆环一个一个地向中心“吞没”(或“陷入”)，因为圆环中心i k = 0，cos i k = 1，故 2d = kλ 则2d k λ= ⋅ (2.10.2) 可见，当 C 与 D' 之间的距离 d 增大(或减小) λ/2 时，干涉条纹就从中心“冒出”(或向中心“吞没”)一圈. 如果在迈克耳孙干涉仪上读出始、末二态走过的距离 Δd 以及数出在这期间干涉条纹变化(冒出或吞没)的圈数 Δk ，则可以计算出此时光波的波长λ = 2Δd/Δk 。
一、 名称：用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长 二、 目的：1、 了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉条纹的形成原理。
2、 通过观察实验现象，加深对干涉原理的理解。
3、 学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法。
4、观察等倾干涉条纹，测量激光的波长。
三、 实验器材：迈克尔逊干涉仪、He-Ne 激光。
四、 原理：迈克尔逊干涉仪光路如图所示。
当1M 和'2M 严格平行时，所得的干涉为等倾干涉。
所有倾角为i 的入射光束，由1M 和'2M 反射反射光线的光程差∆均为i d cos 2，式中i 为光线在1M 镜面的入射角，d 为空气薄膜的厚度，它们将处于同一级干涉条纹，并定位于无限远。
这时，图中E 处，放一会聚透镜，在其共焦平面上，便可观察 到一组明暗相间的同心圆纹。
干涉条纹的级次以中心为最高，在干涉纹中心，应为i=0，由圆环中心出现亮点的条件是λk d ==∆2，得圆心处干涉条纹的级次λd k 2=。
当1M 和'2M 的间距d 逐渐增大时，对于任一级干涉条纹，例如第k 级，必定以减少其k i cos 的值来满足λk i d k =cos 2，故该干涉条纹向k i 变大（k i cos 变小）的方向移动，即向外扩展。
这时，观察者将看到条纹好像从中心向外“涌出”；且每当间距d 增加2λ时，就有一个条纹涌出。
反之，当间距由大逐渐变小时，最靠近中心的条纹将一个个“陷入”中心，且每陷入一个条纹，间距的改变亦为2λ。
因此，只要数出涌出或陷入的条纹数，即可得到平面镜1M 以波长λ为单位而移动的距离。
显然，若有N 个条纹从中心涌出时，则表明1M 相对于'2M 移动了2dNd =∆，已知1M 移动的距离和干涉条纹变动的数目，便可确定光波的波长。
五、 步骤：1、仪器设计成微动鼓轮转动时可带动粗动手轮转动，但粗动手轮转动不能带动微动鼓轮转动（它只带动M1镜运动），为防止粗动手轮与微动鼓轮读数不一致而无法读数或读错数的情况出现（如粗动轮指整刻度处，而微动轮不指在零刻度处），在读数前应先调整零点。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告实验目的，利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长的仪器。
它由一个分束器、两个反射镜和一个合束器组成。
当光波通过分束器后，会被分成两束光线，分别经过两个反射镜反射后再次汇聚在合束器处。
通过调节其中一个反射镜的位置，使得两束光线相互干涉，从而形成干涉条纹。
通过测量干涉条纹的间距，可以计算出光波的波长。
实验步骤：
1. 调整迈克尔逊干涉仪的分束器和合束器，使得两束光线能够正确汇聚在一起。
2. 调节其中一个反射镜的位置，观察干涉条纹的变化，并记录下相应的位置。
3. 根据记录的位置数据，计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测量，我们得到了光波的波长为λ=589 nm。
实验结论，利用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长是一种有效的方法。
通过调节反射镜的位置，我们成功地观察到了干涉条纹，并计算出了光波的波长。
实验结果与理论值相符合，表明实验方法的可靠性和准确性。
实验中可能存在的误差，在实验过程中，由于仪器的精度和环境因素的影响，可能会导致测量结果的偏差。
为了减小误差，可以采取多次测量取平均值的方法，并尽量在稳定的环境条件下进行实验。
改进方法，为了进一步提高实验的准确性，可以使用更精密的仪器和更稳定的实验环境，同时加强对实验操作的技术要求，以减小误差的影响。
总结，通过本次实验，我们成功地利用迈克尔逊干涉仪测量了光波的波长，并得到了符合理论值的结果。
这次实验不仅增加了我们对光学原理的理解，同时也提高了我们的实验操作技能。
迈克尔逊干涉仪测量光波的波长实验报告
实验目的，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，掌握光
波的干涉现象和波长测量方法。
实验仪器，迈克尔逊干涉仪、光源、准直器、透镜、标准光栅、平面镜、反射镜、测微器等。
实验原理，迈克尔逊干涉仪是一种利用干涉现象测量光波波长
的仪器。
当两束光波相遇时，如果它们的相位差为整数倍的波长，
则它们将会发生干涉现象。
通过调节迈克尔逊干涉仪的镜面位置，
使得两束光波在干涉仪内部发生干涉，从而可以测量出光波的波长。
实验步骤：
1. 将光源通过准直器使其成为平行光，然后通过透镜使其成为
平行光束照射到迈克尔逊干涉仪上。
2. 调节迈克尔逊干涉仪的镜面位置，使得两束光波在干涉仪内
部发生干涉。
3. 通过调节反射镜和平面镜的位置，观察干涉条纹的变化，并记录下相应的位置。
4. 利用测微器测量镜面的位置差，从而计算出光波的波长。
实验结果，通过实验测量得到光波的波长为λ=xx nm。
实验结论，通过使用迈克尔逊干涉仪测量光波的波长，我们成功地掌握了光波的干涉现象和波长测量方法。
实验结果与理论值相符，说明实验方法是准确可靠的。
存在问题，在实验过程中，由于光源的稳定性和仪器的精度等因素可能会对实验结果产生一定的影响，需要进一步改进实验条件和提高实验技术。
改进方案，在今后的实验中，可以尝试使用更稳定的光源和更精密的仪器，以提高实验的准确性和可靠性。
总结，通过本次实验，我们深入了解了迈克尔逊干涉仪测量光波波长的原理和方法，掌握了光波的干涉现象和波长测量技术，为今后的实验和研究工作奠定了基础。
涉
2
θ
M2
实验8 迈克尔逊干涉仪测量He-Ne激光波长（306）
一、实验目的：
1、了解迈克尔逊干涉仪的结构、原理和调节使用方法；
2、了解光的干涉现象；观察、认识、区别等倾干涉
3、掌握用迈克尔逊干涉仪测He－Ne激光的波长的方法。
二、实验仪器
迈克耳逊干涉仪；He－Ne激光器
三、实验原理
如图2示，从光源S发出的光束射向分光板G1，被
G1底面的半透半反膜分成振幅大致相等的反射光1和
透射光2，光束１被动镜M2再次反射回并穿过G1到达
E；光束2穿过补偿片G2后被定镜M1反射回，二次穿
过G2到达G1并被底层膜反射到达E；最后两束光是频
率相同、振动方向相同，光程差恒定即
位相差恒定的相干光，它们在相遇空间
E产生干涉条纹。
由M１反射回来的光波在分光板G１的
第二面上反射时，如同平面镜反射一样，
使M１在M２附近形成M１的虚像M１′，因
而光在迈克尔逊干涉仪中自M２和M１的
反射相当于自M２和M１′的反射。
由此可
见，在迈克尔逊干涉仪中所产生的干涉与
空气薄膜（M２和M１′之间所夹）所产生
的干涉是等效的。
当M２和M１′平行时(此时M１和M２严
格互相垂直)，将观察到环形的等倾干涉条
纹。
一般情况下，M２和M１′形成一空气劈尖，因此将观察到近似平行的等厚干涉条纹。
1、单色光的等倾干涉
激光器发出的光波长为λ，经凸透镜L 后会聚S 点。
S 点可看做一点光源，经G １、M １、M ２′的反射，也等效于沿轴向分布的2个虚光源S １′、S ２′所产生的干涉。
因S １′、S ２′发出的球面波在相遇空间处处相干，所以 观察屏E 放在不同位置上，均可看到干涉条纹， 故称为非定域干涉。
当E 垂直于轴线时(见图2)， 调整M １和M ２的方位使相互严格垂直，则可观察到 等倾干涉圆条纹。
迈克尔逊干涉仪所产生的环形等倾干涉圆条纹的位置取决于相干光束间的光
程差，而由M ２和M １反射的两列相干光波的光程差为 δ＝2dcos θ …… （1） 其中θ为反射光⑴在平面镜M ２上的入射角。
由干涉明纹条件有 2dcos θｋ＝k λ …… （2） (考虑到θ较小，) （1） d 、λ一定时，若θ = 0，光程差δ = 2d 最大，即圆心所对应的干涉级次最高，从圆心向外的干涉级次依次降低；
（2） k 、λ一定时，若d 增大，θ随之增大，可观察到干涉环纹从中心向外“涌出”， 干涉环纹逐渐变细，环纹半经逐渐变小；当d 增大至光源相干长度一半时，干涉环纹越来越细，图样越来越小，直至消失。
反之，当 d 减小时，可观察到干涉环纹向中心“缩入”。
当 d 逐渐减小至零时，干涉环纹逐渐变粗，干涉环纹直经逐渐变大，至光屏上观察到明暗相同的视场。
（3） 对θ = 0的明条纹，有：δ=2d = kλ可见每“涌出”或“缩入” 一个圆环，相当于S 1S 2的光程差改变了一个波长Δδ=λ。
当d 变化了Δd 时，相应地“涌出”（或“缩入”）的环数为Δk
，从迈克尔逊干涉仪的
附图1 d 变化时，等倾干涉条纹的变化特征
i
4
125－—图读数系统上测出动镜移动的距离Δd ，及干涉环中相应的“涌出”或“缩入”环数Δk ，就可以求出光的波长λ为：
λ＝2Δd ／Δk (3)
或已知激光波长，由上式可测微小长度变化为：
Δd ＝Δk λ／2 (4)
*附图1：迈克尔逊干涉仪产生的等倾干涉条纹随1M 和2M 的相应位置变化的特征
四、实验内容与步骤 （一）仪器介绍
1、迈氏干涉仪：（如右图示实物图） M 1、M 2为两垂直放置的平面反射镜，分别固定在两个垂直的臂上。
两相同的玻璃片G 1、G 2平行放置，与M 2固定在同一臂上，且与M 1和M 2的夹角均为45度。
M 1由精密螺杆控制，可以沿臂轴前后移动。
G 1的第二面上涂有半透半反射膜，能够将入射光分成振幅几乎相等的反射光'1和透射光'2，所以G 1称为分光板（又称为分光镜）。
'1光经M 1反射后由原
路返回再次穿过分光板G 1后到达观察点E 处；'2光到达M 2后被M 2反射后按原路返回，在G 1的第二面上被反射到观察点E 处。
由于'1光在到达E 处之前穿过G 1三次，而'2光在到达E 处之前穿过G 1一次，为了补偿'1、'2两光的光程差，便在M 2所在的臂上再放一个与G 1
的厚度、折射率严格相同的G 2平面玻璃板，满足 了 '1、'2两光在到达E 处时无光程差，所以称
G 2为补偿板。
由于'1、'2光均来自同一光源S ，在到达G 1后被分成'1、'2两光，所以两光是相干光，相遇时就产生干涉现象。
2、He －Ne 激光器（扫描图） （二）测He －Ne 激光的波长
①目测粗调使凸透镜中心，激光管中心轴线，分光镜中心大致垂直定镜M 2， 并
d
∆=
∆22
λ
λ打开激光光源。
②（暂时拿走凸透镜）调激光光束垂直定镜。
（标准：定镜反射回的光束，返回激光发射孔。
）
③调M 1与M 2垂直。
（标准：观测屏中两平面镜反射回的亮点完全重合。
） ④在光路中加进凸透镜并调整之，使屏上出现干涉环。
⑤调零。
因转动微调鼓轮时，粗调鼓轮随之转动；而转动粗调鼓轮时，微调鼓轮则不动，所以测读数据前，要调整零点。
◆方法：将微调鼓轮顺时针（或逆时针）转至零点，然后以同样的方向转动粗调鼓轮，对齐任一刻度线。
再将微调鼓轮同方向旋转一周再至零点。
⑥测量。
测干涉环纹从环心“吐出”或“吞进”环数Δk （每50环）和对应的动镜移动的距离Δd i 。
⑦数据记录，并上交任课教师审批签字。
2、 观察和测量钠光的干涉条纹及钠双线的波长差（选做）
① 以钠光为光源调出等倾干涉条纹。
在激光点光源等倾干涉的基础上，以钠光灯取代激光，钠光照射到毛玻璃片上（毛玻璃
片上画有一条标记线），形成均匀的扩展光源，加强干涉条纹的亮度。
并使之与分光片
G １等高并且位于沿分光片和M １镜的中心线上，用眼睛透过G １直视M ２镜，细心微调M １镜后面的 3 个调节螺钉，使钠光灯毛玻璃片上的直线所成的两个像完全重合。
如果难以重合，可略微调节一下M ２镜后的3个螺钉。
当两个像完全重合时，可轻轻转动粗调手轮，使M ２镜移动，将看到有明暗相间的干涉圆环。
若干涉环模糊，可沿同方向继续缓慢转动粗调手轮，干涉环就会出现。
② 再仔细调节M １镜的2个拉簧螺丝，直到把干涉环中心调到视场中央，并且使干涉
环中心随观察者的眼睛左右、上下移动而移动，但干涉环不发生“涌出”或“缩入”现象，这时观察到的干涉条纹才是严格的等倾干涉。
③ 测钠光D 双线的平均波长λ（选做）： （1）先调仪器零点，方法如上（略）。
（2）移动M ２镜，使视场中心的视见度最小，记录M ２镜的位置；沿原方向继续移动M ２镜，使视场中心的视见度由最小到最大直至又为最小，再记录M ２镜位置，连续测出5个
视见度最小时M２镜位置。
（3）用逐差法求Δd的平均值，计算D双线的波长差：
（4）与标准值进行比较。
3、观察白光的等厚干涉条纹
①将钠光灯换成日光灯，在等倾干涉基础上，移动M２镜，使干涉环由细密变粗疏，直
到整个视场条纹变成等轴双曲线形状时，说明M２与M１′接近重合。
当M２与M１′达到“零程”时，在M２与M１′的交线附近就会出现彩色条纹。
再极小心地旋转微调手轮找到中央条纹，其两侧对称分布着红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的彩色条纹。
记录观察到的条纹形状和颜色分布。
细心调节水平及垂直拉簧螺丝，使M２与M１′有一很小夹角（形成楔形空气膜层），视场中便出现等厚干涉的直条纹，观察和记录条纹的形状、特点。
附图2：迈克尔逊干涉仪产生的等厚干涉条纹及M1和M2的相应位置
五、注意事项
1、迈克尔逊干涉仪系精密光学仪器，使用时应注意防尘、防震；不要对着仪器说话、咳嗽等；测量时动作要轻、缓，尽量使身体部位离开实验台面，以防震动；不能触摸光学元件光学表面。
2、激光管两端的高压引线头是裸露的，且激光电源空载输出电压高达数千伏，要警惕误触。
3、测量过程中要防止回程误差。
测量时，微调鼓轮只能沿一个方向转动（必须和大
手轮转动方向一致），否则全部测量数据无效，应重新测量。
4、激光束光强极高，切勿用眼睛对视，防止视网膜遭受永久性损伤。
5、实验完成后，不可调动仪器，要等老师检查完数据并认可后才能关机。
关机时，应先将高压输出电流调整为最小，再关电源。
六、数据处理
七、误差分析
八、附原始数据记录表格（注：作实验时记录在原始数据上用）
1、数据记录表格（λ=6. 328×10-7m）。
